油气田地面工程关键技术进展探究

摘 要：本文对油气田地面工程技术发展和成果进行了全面的梳理和总结,提出了油气田地面工程二次开发油田优化简化关键技术；稠油油田高效节能开发配套关键技术；三次采油配套关键技术；“高温、高压、高酸性”（以下简称“三高”）气田高效安全开发配套关键技术；高含CO2气田开发与CO2驱油提高采收率地面工程配套技术；非常规气田经济有效开发配套关键技术等几项有针对性的油气田开发地面工程配套关键技术及多项特色技术.并结合当前油气田地面工程面临的形势,提出了今后的发展方向.

关 键 词：地面工程关键技术优化简化建设投资经济效益

自2008年10月至今,为了适应原油稳定增长、天然气跨越式发展对地面工程快速建设产能的需要,中国石油大力推广了油气田地面工程标准化设计工作,进一步促进了地面工程技术的发展.目前,在地面工程技术和管理人员的不懈努力下,地面工程已经形成了几项有针对性的油气田开发地面工程配套关键技术及多项特色技术,有效地支撑了油气田的高效开发.

一、油气田地面工程取得的技术成果

1.二次开发油田地面工程优化简化关键技术

以“站场布局优化、油井软件计量、油井单管串接、不加热常温集输、常温原油脱水、常温污水处理、注水井稳流配水”等技术为核心的优化简化技术体系,解决了一些老油田进入特高含水开发期后,已建的地面系统工艺不适应、运行能耗高、系统维护成本高、安全环保隐患大等问题.

2.稠油油田高效节能开发地面工程关键技术

以“大型过热蒸汽注汽锅炉、蒸汽等干度分配和计量、高温脱水和高温采出水处理、热能综合利用、采出水回用锅炉”等为核心的地面工程工艺技术,确保了稠油油田的高效节能开发.

3.三次采油地面工程关键技术

以“集中配制、分散注入、一泵多井”的配注工艺,“一段游离水脱除、二段电化学脱水”的含聚合物原油脱水工艺,“曝气沉降、气浮分离、石英砂双层过滤”的采出水处理工艺,这3项技术构成了三次采油地面工程配套技术,简化了配制、注入工艺,减少了配制设备,解决了三次采油油田采出液原油破乳脱水困难以及含油污水处理成本高的难题,提高了处理效率,保证了原油脱水和污水处理的达标.

4.“三高”气田高效安全开发地面工程关键技术

形成了“高压集气、气液混输、J-T阀节流制冷脱水脱烃、注乙二醇防冻”等技术为核心的“高压非酸性”气田地面工艺技术,“井下节流、湿气集输、MDEA（二乙醇胺）脱硫、三甘醇脱水或J-T阀脱水脱烃（注乙二醇防冻）、CPS（中国石油硫磺回收）、SCOT（壳牌克劳斯尾气处理）”等技术为核心的“高压酸性”气田地面工艺技术,确保了“三高”气田的安全高效开发建设.

5.高含CO2气田开发与CO2驱油提高采收率地面工程技术

“以高压集气、湿气输送、活化MDEA脱CO2、CO2密相输送、超临界注入”为核心的高含CO2气田地面集输、处理和CO2驱油地面工程技术,既保证某高含CO2火山岩气田的绿色开发,又提高了油田的采收率,取得了显著的社会效益和经济效益.

6.非常规气田经济有效开发地面工程关键技术

以“低压集气、井间串接、枝状管网、强化过滤、集中增压、三甘醇脱水”为核心的地面工艺技术,解决了煤层气“单井产量低、井口压力低、开发成本高”的难题,实现煤层气田的经济有效开发,并为页岩气等非常规天然气开发提供借鉴.

二、地面工程面临的形势

当前,中国石油面临的开发形势依然严峻,主力老油田普遍进入“双特高”开采阶段,运行维护和调整改造工作量大.新投入开发的油田具有“低产、深井、难采、稠油、滩海”的特点,新投入开发的气田多为“三高”气田和低产低渗透气田.此外,储气库建设,煤层气、页岩气、致密油、致密气开发,稠油SAGD（蒸汽辅助重力泄油）和火驱开发、三次采油、CO2驱等的规模逐渐扩大,建设类型多、技术要求高、工作量大、时间紧迫,给地面建设带来更加严峻的挑战.面对这些挑战,必须转变发展方式,大力推动科技创新,提高地面工程技术和管理水平.

三、地面工程技术今后的发展方向

1.进一步加强关键技术的科研攻关

地面工程要在进一步加大成熟、先进工艺的应用范围和适用条件的基础上,继续开展科研攻关,力争形成一批具有自主知识产权的核心技术和专有技术,推动油气田地面工程技术发展.重点在以下几个方面开展工作：一是,要大力开展软件计量、油气混输、稳流配水、井下节流等先进成熟工艺技术的适应性和可靠性研究,扩大应用范围；二是,要继续深化“三高”气田安全技术研究,确保气田安全生产,合理确定建设标准,控制建设投资；三是,要开展节能技术研究,要在常温集油、原油低温脱水和采出水处理、原油稳定及伴生气回收等方面加大研发与推广力度；四是,要在天然气处理工艺技术方面取得新突破,在天然气高效脱硫脱碳工艺技术、高效脱硫脱碳溶剂、生物脱硫、硫磺回收技术、尾气处理技术、膜分离、变压吸附、高效脱水脱烃工艺技术、超大型天然气处理设备、酸气回注等方面加大研究力度,形成自主创新技术和产品；五是,要在稠油SAGD开发、稠油火驱开发和CO2驱地面配套技术等方面进一步加大研究和推广力度；六是,加强在运站场及管道风险评价及完整性研究；七是,要大力开展煤层气、页岩气和储气库地面工艺技术等新业务、新领域的优化研究.

2.加强“一体化集成装置”的研发与推广

油气田地面建设和生产实践已经证明,“一体化集成装置”是优化工艺、优化地面设施、优化管理模式、减少布站层次、减少现场用工、节能降耗的标志性载体,也是转变发展方式、创新油气田管理模式的重要举措.在今后的研发和推广中应注重以下几个方面工作：一是,要实现多功能一体化高度集成,能够替代以往的一个中小型站场,或大型站场中的一个或几个主要生产单元,通过研发和应用高效、多功能“合一”设备,优选利于一体化集成的“短流程”,努力提高集成度；二是,要拓宽应用领域,向油气田其他生产领域延伸,进一步扩大应用规模和范围；三是,要提高智能化水平,实现远程自动控制、无人值守；四是,要提升一体化集成装置的安全性和可操作性,对功能多、性能复杂的一体化集成装置要注重做好危险与可操作性分析、震动分析、噪音分析等专项分析,并采取有力措施；五是,要做到安全环保、节能高效；六是,要对现有的一体化集成装置进行持续改进和提升,并实现系统化.

四、结语

近年来,油气田地面工程技术取得了长足的进步,地面工程建设质量和水平得到了很大的提高,树立了中国石油作为综合性国际能源公司的良好形象.伴随着中国石油建设“西部大庆”、“新疆大庆”和“海外大庆”的进程,地面工程技术也将迎来新的发展机遇和挑战,地面工程应进一步加强科技创新,提升自主创新能力和核心竞争力,全面提升地面工程整体技术水平.